棒材车间工艺设计

学号：2

H EBEI United U NIVERSITY

课程设计说明书

Curriculum D ESIGN

设计题目：设计年产350万吨2230热轧带钢压下规程设计

学生姓名：刘森

专业班级：07轧2班

学院：冶金与能源学院

指导教师：赵丹老师

2011年03月10日

1轧钢机选择 (3)

1.1轧钢机选择的原则 (3)

1.2坯料尺寸 (5)

1.3压下制度 (5)

1.4校核咬入能力 (7)

1.5轧钢机机架布置及数目的确定 (7)

1.5.1 粗轧前立轧机（E1、E2） (8)

1.5.2 四辊第一粗轧机（R1） (8)

1.5.3 四辊第二粗轧机（R2） (8)

1.5.4精轧前立轧机（FE） (9)

1.5.5精轧机组（F1～F7） (9)

2 轧制工艺计算 (10)

2.1 确定各道次的轧制速度 (10)

2.2 确定轧件在各道次中的轧制时间 (11)

2.3 轧制图表 (11)

2.4 轧制温度的确定 (12)

2.5 各道的变形抗力 (12)

2.6 计算各道的传动力矩 (15)

2.7 轧辊辊缝和转速的设定 (17)

1.1轧钢机选择的原则

轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，是代表车间生产技术水平、区别于

其它车间类型的关键。因此，轧钢车间选择的是否合理对车间生产具有非常重要

的作用。

轧钢机选择的主要依据是：车间生产的钢材的钢种，成品品种和规格，生产

规模的大小以及由此而确定的产品生产工艺过程。对轧钢车间工艺设计而言，轧

钢机选择的内容是：确定轧机的结构型式，确定其主要参数，选用轧机机架数即

布置形式。

在选择轧钢机时，一般要注意，考虑下列原则：

(1) 在满足产品方案的前提下，使轧机组成合理，布置紧凑；

(2) 有较高的生产率和设备利用系数；

(3) 保证获得良好的产品，并考虑到生产新产品的可能；

(4) 有利于轧机的机械化，自动化的实现，有助于工人的劳动条件改善；

(5) 轧机结构型式先进合理，制造容易，操作简单，维修方便；

(6) 备品备件更换容易，并利于实现备品备件的标准化；

(7) 有良好的综合经济技术指标。

目前，由于机械制造业的发展，轧钢生产的日益进步，现在的主要轧机除去一些

特殊用途外，基本上都已经趋于系列化，标准化了。为我们选用轧机进行生产提

供了方便的条件。

当今新型热带轧机主要有：CVC轧机、HC轧机、PC轧机等。

1.CVC（Continuously Variable Crown）轧机

近年来采用的CVC轧机是德国技术和其他国家专利的结合物，它被世界各

国认为是一个能对辊型连续调整的理想设备。CVC辊和弯辊装置配合使用可以 。CVC精轧机组的配置一般是，前几架采用CVC辊控制凸调节辊缝达600m

度，后几架采用CVC辊主要控制平直度。

CVC的基本原理是：将工作辊身沿轴线方向一半削成凹辊型，另一半削成凸辊型，整个辊身成S型或花瓶式轧辊，并将上下工作辊对称布置，通过轴向对称分别移动上下工作辊。如图2所示。

图2 CVC轧机

1——平辊缝；2——中凸辊缝；3——中凹辊缝

CVC轧机有很多优点：板型凸度控制能力强，轧机结构简单，易改造，能实现自由轧制，操作简单，投资少。

2.HC轧机（High Crown Control Mill）

HC轧机为高性能板型控制轧机的简称，是日立公司研制的一种新型六辊轧机，它是在普通四辊轧机的基础上增加两个可轴向移动的中间辊其出发点，是为了改善或者消除四辊轧机中工作辊和支承辊之间有害的接触部分。HC轧机利用轧辊轴向串动装置，就能适应带钢宽度变化的要求，使辊身接触长度作相应的改变。

HC轧机的主要特点：

1）具有大的刚度稳定性。

2）HC轧机具有很好的控制性。

3）HC轧机由于上述特点因而可以显著提高带钢的平直度，可以减少板带钢边部变薄及裂边部分的宽度，减少切边损失。

4）压下量由于不受板型限制而可以适当提高。

图3 HC轧机

（a）六辊式(中间辊移动式) ；(b) 支撑辊移动式

1——工作辊；2——中间移动辊；3——支撑辊；4——支撑梁

3.PC（Paired Crossed Mill）轧机

PC轧机是为轧辊成对交叉轧机，其工作原理是相互平行的上工作辊，上支承辊中心线与相互平行的下工作辊，下支承辊中心线的交叉成一定角度，这一角度等同于工作辊凸度。通过改变这一交叉角度就能改变轧辊辊缝形状，从而达到控制带钢凸度和平直度的目的。

PC轧机能很好解决磨损和能耗的问题，PC轧机比单辊交叉所承受的轴向力要小，PC轧机结构上设计有能够承受轴向力的止推装置来克服轴向力，此止推装置安装在工作操作侧轴端。

PC轧机的缺点：轧制结构复杂、轴向力大（达到轧制力的8%~~10%）将使轴承寿命缩短，使维护工作量大，并且增加了轧制力的测量的滞后性、操作与控制复杂、投资成本增加。

目前热轧机选型用的最多的是CVC轧机和PC轧机，其中CVC板型凸度控制能力强，轧机结构简单，易改造，能实现自由轧制，操作简单，投资少。从降低生产成本，扩大产品品种，改善板带质量和提高经济效益来考虑的。要求轧机具有很高的板型和板凸度控制能力，要求轧件轧得很薄，要求轧制品种更多的特点。轧钢机是完成金属轧制变形的主要设备，代表着车间的技术水平，为了实现压下量极大的控制轧制，现在轧钢车间都选用轧制力大的轧钢机和轧辊设备，板带轧机主要是四辊轧机。在本次设计中都选用CVC四辊轧机。

1.2 坯料尺寸

本设计为板坯连铸连轧生产线，板坯厚度为250mm；板坯宽度取决于产品规格；板坯长度受加热炉炉膛宽度以及轧件温降的限制。本次设计采用250mm 板厚×2100mm板宽×8m长的板坯。

1.3 压下制度

此车间采用粗轧和精轧两个阶段轧制，即采用综合轧制方法，先在粗轧阶段轧六道次，达到产品所需宽度后，再在精轧机中连续轧制七道次。

制定压下制度的方法很多，一般有理论方法和经验方法。由于理论方法比较复杂，理论公式本身也有误差，因此，在此选用经验方法，按经验分配压下量后，再进行校核及修订。经验方法简单易行，可通过不断修正最后达到合理化。

粗轧阶段压下量分配原则为：(1) 粗轧机组变形量一般要占总变形量的70～85％；(2) 为保证精轧机组的终轧温度，应尽可能提高精轧机组轧出的带坯温度；

(3) 一般粗轧机轧出的带坯厚度为30～65mm；(4) 第一道考虑咬入及坯料厚度